企业资源计划及关键应用系统 本章学习目标 ● 了解ERP 系统概念及基本原理。 ● 了解ERP 系统的总体功能架构。 ● 了解供应链管理的基本概念及其系统主要功能。 ● 了解客户关系管理系统主要功能及给企业带来的价值。 ● 理解ERP 与SCM 、CRM 的关系。 随着信息技术的迅猛发展和现代管理理念的不断推陈出新,企业信息化也在向纵深 发展,企业资源计划(ERP )、供应链管理(SCM )、客户关系管理(CRM)等就是现代企业信 息系统的典型代表。本章将向读者介绍ERP 、SCM 、CRM 的概念及核心管理思想和系统 主要功能构成等内容,以使读者对现代企业管理信息系统有一概要了解。 5.企业资源计划 1 5.1 ERP 的概念 1. 企业资源计划(enterpriseresourceplanning,ERP)的概念是在20 世纪90 年代初由 美国的咨询顾问与研究机构GartnerGroup提出的。GartnerGroup公司给出的ERP 定 义如下:ERP 是用于描述下一代制造业系统和制造资源计划(MRPⅡ)的软件。除了 MRPⅡ 已有的生产资源计划、制造、财务、销售、采购管理等功能外,还包括质量管理、实 验室管理、业务流程管理、产品数据管理、存货、分销与运输管理、人力资源管理和定期报 告等功能。ERP 系统采用客户-服务器体系架构,使用图形用户接口和开放的系统制作 技术等,并给用户提供软件和硬件应用两方面的独立性,而且使系统更加容易升级。特别 是ERP 的所有用户都能够减裁其应用,因而它还具有天然的灵活性和易用性。 由此可见,ERP 首先是一种先进的管理思想,其主要内容是打破企业的四壁,把信息 集成的范围扩大到企业的上下游,以管理整个供应链,实现供应链制造;其次,ERP 是综 合应用了现代信息技术的成果,是以ERP 的先进管理思想为灵魂开发的一类集成的、灵 ·511· 活的信息系统软件产品,即ERP 软件;第三,ERP 系统是整合了先进的企业管理理念、企 业业务流程、企业基础数据、企业人力物力等各种资源以及集计算机硬件和软件于一体的 现代企业管理系统,如图5. 1所示。 图5. 1ERP 层次结构示意图 ERP 的意义在于以企业经营资源配置最佳化为出发点,整合企业所有资源的管理, 并最大限度地提高企业经营效率和效益。 ERP 概念的形成也有一个历史发展过程,从最早的库存订货点法发展为物料需求计 划(materialrequirementsplanning,MRP), 延伸到制造资源计划(manufacturingresourceplanning,MRPⅡ), 随着企业内外部信息管理集成与共享的需求变化产生了 ERP 系统。ERP 系统是对旧系统的完善和补充,而非替代或否定。一个完整的制造业 ERP 系统包含了MRP 和MRPⅡ 的所有管理功能,同时MRP 依然是ERP 的核心思想。 并且,随着信息技术的发展,ERP 概念的内涵和外延更加广泛,它几乎成了企业信息化的 代名词。 5.2 ERP 的基本原理及其历史发展轨迹 1. 作为一种先进的管理思想和方法,ERP 产生的背景及发展历程是伴随西方企业管理 理论的发展成长起来的。20 世纪40 年代,为了解决库存控制问题,人们提出了订货点 法,这时计算机系统还没有出现。后来,随着计算机技术的发展,使得短时间内进行大量 数据的复杂运算成为可能。于是,20 世纪60 年代,人们为解决订货点法存在的缺陷,提 出了物料需求计划MRP 的管理思想和方法,并开发出了计算物料需求量和需求时间的 MRP 系统。最初MRP 只是一种需求计算器,是开环的,没有信息反馈。在20 世纪70 年代,随着人们认识的加深和计算机系统的进一步普及,MRP 的理论也得到进一步发展, 又形成了闭环的MRP 系统。它将企业物料需求、生产能力需求计划、采购计划、车间作 业计划和人力需求等管理构成一个闭环系统,使之成为一个更加有效的企业生产计划与 控制系统。在20 世纪80 年代,随着计算机网络技术的发展,企业内部信息得到充分共 享,MRP 的各子系统也得到了统一,进而发展形成了一个集采购、库存、生产、销售、财务、 工程技术等于一体的企业集成信息系统,即制造资源计划MRPⅡ 。但是MRPⅡ 仅能管 理企业内部的物料和资金、人力等其他资源流。随着全球经济一体化的加速,企业与其外 部环境的关系越来越密切,MRPⅡ 已不能满足需要,于是新一代的企业管理理论和信息 系统应运而生,这其中影响最广、最具代表性的就是ERP 系统。下面我们简单介绍一下 这个历史发展过程及其所包含的基本管理思想和方法。 ·611· 1. 库存控制订货点法 20 世纪三四十年代,企业控制物料的方法一般是通过控制库存物品数量的方法来实 现的。在计算机尚未出现的情况下,发出采购订单和向供应商进行催货是当时所能做到 的一切。库存管理人员的主要工作就是盘点清算物料的库存情况。一旦发现某种物料没 有了,就填写缺料表,通知采购部门采购。在仓库管理人员列出的缺料表中,许多物料极 有可能是生产中所急需的。库存控制订货点理论就是为了改变这种被动状况,而提出的 一种根据过去的经验预测未来的物料需求方法。这种方法的着眼点在于进行合理的库存 补充,以保证仓库中的某一种物料始终都有一定的存量,使之在需要时可随时使用。 按照订货点理论,企业通常采用控制库存物料数量的方法来满足物料的需求,即为需 求的每一种物料设置一个最大库存量和安全库存量。最大库存量受到库存容量、库存占 用资金等因素的限制。为了保证生产的连续性而设置的安全库存量又称为最小库存量, 它是物料库存需保持的最基本库存量。由于物料的供应需要一定的时间(即订货提前 期), 因此不能等到物料的库存量消耗到安全库存量时再进行补充,而必须有一定的时间 提前量,即必须在安全库存的基础上增加一定数量的库存。这个库存量是订货期间的物 料供应量,当物料的供应到货时,物料的消耗刚好到达安全库存量。这种控制模型必须确 定订货点和订货批量这两个参数。 1)订货点法 订货点(odrpit,法的示意图如图5. reonOP) 2所示。 图5. 2 库存控制订货点法的示意图 订货点的计算公式为 OP=R·TL+QS (1) 其中, R 表示单位时间的库存消耗水平;TL 表示订货提前期;QS 表示安全库存量。 5. 例如,某企业生产过程中,物料A的消耗为每月20t,且物料A的安全库存量为25t, 物料A从下达订单到订单货物入库需要2个月,则订货点OP=20×2=25=65,这表明, 物料A的现有库存达到或低于65t时,就应该发出该物料A的采购订单。 2)订货批量法 确定订货批量的方法有很多,但从企业应用的角度出发,必须简明易懂、方便可行。 ·711· 在此只列举最常用的4种基本方法。 (1)固定订货量(iererqattFOQ)法。由于受生产条件(如一炉的装载量 fxdoduniy, 等)、运输或包装的限制,不论需求量为多少都必须订货的最小批量或标准批量。采用此 方法需要制定合理的固定批量,经常核查改进,防止库存积压。 (2)经济订货量(economicorderquantity,EOQ)法。这是运筹学介绍的传统方法, 寻求在总费用(包括订货费与保管费)最少的条件下的经济订货批量。 U EOQ2) T= EOQS+2 C (5. 其中, T 表示总费用( U 表示年需求量( 件); S 表示每 元);件);EOQ 表示经济订货批量( 5.次订货费(元/次); C 表示年平均保管费。为了求得 T 最少时的EOQ,对式(2)计算 极值: dT=0 (3)dEOQ 5. 即 - U 2S+ C 0 (4) (EOQ)2 =5. 得 lot-for-loLFL) EOQ= 2S/ C (件) (5) U·5. (3)逐批(t,法。完全根据需求量决定订货量,不加任何修饰,也是保 持库存量最小的订货方法。一般用于订货生产环境下的产品、易变质的物料或价值较高 的物料。准时生产(JIT)必须是因需定量,因为它的特点是订货批量小,但订货次数频繁。 fixedperiodrequirementFPR) (4)定期用量(s,法。人为设定一个时间间隔,每次按 间隔期的用量订货。对于没有批量限制的物料,为了减少订货和运输次数,可以采用定期 用量法。由于间隔期的时间长短是固定的,各个时间间隔内的需求量不是一个固定值,每 次订货的订货量可按下式计算: 6) 其中, Q 表示订货量;QN 表示在途到货量;QK 表示实际库存量;QM 表示待出库货量。 QMAX 表示最高库存量,计算公式如下: QMAX= R (TF+TL)+QS5.7)中,TF 表示订货周期; (7) Q=QMAX-QN-QK+QM (5. 式(5. R 表示单位时间的库存消耗水平;TL 表示订货提前期;QS 表示安全库存量。 例如,某企业生产过程中,物料B的订货周期为14 天,订货提前期为3天,平均库存 消耗水平为每天100 箱,安全库存量为300 箱。一次订货时,在途到货量为400 箱,实际 库存量为700 箱,待出库货量为300 箱,则该物料B的最高库存量和本次的订货批量分 别为 QMAX= R (TF+TL)+QS=100× (14+3)+300=2000(箱) Q =QMAX-QN-QK+QM =2000-400-700+300=1200(箱) ·811· 3)批量增量法 按照批量方法确定的订货量只是一个基准值,还需要考虑当订货量大于基准值时,超 出基准值部分如何增加数量的方法。批量增量的计算一般有3种情况,如表5. 1所示。 表5.批量增量计算方法举例 1 增量原则基准值/箱需求量/箱订货量/箱 基准值的倍数(多用于固定批量法) 100 125 200 超出部分因需定量(较合理) 100 125 125 按某个数量的倍数增量(本例为15) 100 125 130 对于需求稳定的物料,若订货点法是一种比较有效的管理方法。但是由于客户需求 不断变化、产品结构日益复杂,这种方法也逐渐暴露出了一些问题,例如需求不明确、高库 存量和低服务水平并存等。此外,订货点法是建立在一些苛刻的假设基础之上的,例如物 料资源是无限的,也就是说,不管在什么时间、什么地点企业都能买到生产需要的原料;物 料需求是相对均匀、连续、稳定的;未来时间段内的物料需求可以通过预测得到;物料需求 是相互独立的,等等。显然这些假设的前提常常是不切实际的,市场物料的供应经常是不 稳定的,企业物料采购的资金安排也是有计划的,企业不可能在任何时间、任何地点都能 买到生产所需的物料;实际生产过程中的物料需求也是不稳定、不均匀的,是由生产需求 决定的;物料需求常常也不是独立的,而是相互关联的。因此,随着市场的发展变化和产 品的日益复杂,订货点法的应用受到了相当大的限制,于是人们进一步提出了MRP 的管 理思想和方法。 2. 物料需求计划 20 世纪60 年代末,随着计算机的体积越来越小、功能越来越强大,企业已经有能力 配置足够多的计算机,为在库存方面采用计算机辅助物料管理奠定了技术基础。 1965 年,美国IBM 公司的约瑟夫.奥利基(JosephA.Orilicky)博士提出,通过物料 需求计划(materialrequirementsplanning,MRP)系统,企业可以真正地实现在正确的时 间、正确的地点得到正确数量的正确物料的管理目标,并且提出了产品出产计划(master productionschedule,MPS,又称为主生产计划)的概念。约瑟夫.奥利基博士认为,企业 内部物料需求可以分为独立需求和相关需求两种类型。独立需求是指需求量和需求时间 由企业外部的需求来决定,如客户订购的产品、科研试制需要的样品、售后服务维修需要 的备品备件等;相关需求是指根据物料之间的结构组成关系,由独立需求所产生的物料需 求,如半成品、零部件、原材料等的需求。独立需求来自企业外部,可以通过预测和顾客订 货来确定;相关需求发生在制造过程中,需要通过计算得到。 MRP 是计算机技术对物料计划和生产管理最初的应用形式。基于将要完成的产品、 当前的库存状况、已经分配出去的物料和在途物料等信息,MRP 可以快捷、准确地生成物 料采购作业计划和生产作业计划。物料的库存和计划的可视性大大提高了,只要访问该 系统,就可以随时查看到最新的库存状态。物料管理和计划管理中的错误大大减少,管理 ·911· 效率大大提高。这个阶段称为开环的MRP阶段,其结构原理图如图5. 3所示。 图5. 3 开环MRP的结构原理图 从图5.开环的MRP可以基于顾客订单、然 3中可见, 预测以及其他需求得到MPS, 后根据产品结构信息和库存信息计算MRP 。产品结构信息也称为物料清单(bilof material,BOM),是根据独立需求计算相关需求的基础数据,然后根据物料的采购或加工 属性,计算得到采购作业计划和生产作业计划。MRP系统中的产品结构信息BOM与销 售、生产、采购三大主要业务有着密切联系,是MRP的核心信息。 1)物料和产品结构 (1)物料。物料是凡要列入生产计划、控制库存、控制成本的物件的统称,包括所有 的原材料、配套件、毛坯、半成品、产成品、联产品、副产品、回收品、需要处理的废品、包装 材料、标签、说明书、技术文件、合格证、工艺装备,甚至可以是不能存储的某些能源等。换 言之,物料是产品生产计划的对象,库存的对象和成本的对象。 (2)产品结构。产品结构是指构成产品的物料组成结构。由一组唯一性的物料组成 的“单层结构”,是产品结构的基本单元。任何一个产品都是由若干个“单层结构”组成的, 单层结构中的上层物料称为父项(parentitem,俗称母件),下层物料称为元件 (component,俗称子件)。单层结构是由一个父项和从属于父项的一个或多个元件组 成的。 4所示, 唯一性” 例如,方桌的产品结构如图5.图中每个框都代表一种“ 的物料。因 此,物料编码具有唯一性。 在图5.4中,X(方桌)作为最上层的父项是一个将要销售出厂的产品,它由A(桌面)、 B(桌腿)、E(螺钉)3个子件组成。件X与件A、B、E组成一个“单层结构”,可用“单层物 料单(singlelevelBOM)”报表格式表示。件A对应于件X是元件,但它对应于件C(面 板)、D(框棱)又是父项,并一起组成一个第2层次的单层结构。同理,件D(框棱)与件P (方木1)一起组成一个第3层次的单层结构。任何一个产品都是由众多的单层结构 组成。 父项同元件的关系可以是一对一,或一对多,但必须是唯一的。如果众多元件中存在 品种或数量的差异,则是另一个不同的单层结构,从属于不同的父项,应有不同的父项 编码。 建立物料清单,需要首先建立一个个单层结构,然后系统会根据各单层结构父项同元 ·021· 图5. 4 方桌的产品结构图 件的相互关系,自动逐层地把所有相关的单层结构联系起来,最后形成整个产品的产品 结构。 以时间为坐标的产品结构,不仅反映了上下层物料的从属关系和数量关系,而且反映 了每一件物料的加工周期或采购周期。对于加工件,父项同元件之间的连线是加工流程 (又称工艺路线)和加工周期;对于采购件,父项同元件之间的连线是入库前的采购流程和 采购周期(供应商的制造周期以及运输、通关、检验等)。 如图5.5所示,件X是将要销售出厂的产品,件E、R、O、P是需要采购的物料,件A、 B、C、D是需要加工生产或装配的物料。所以,以时间为坐标的产品结构集成了销售、生 产与采购的需求与供应信息,包括了物料的数量和需要的时间,即提供了动态和集成的 “期量标准”。 2)物料清单 为了使计算机系统能够识别企业制造的产品构成、所涉及的物料以及数量关系,必须 将以图形表达的产品结构转换为数据报表格式,即物料清单。 (1)编制物料清单的操作程序。在编制物料清单之前,需要做好以下前导工作。 首先,定义企业所有物料的分类,建立各种分类码的基本要求是说明物料的来源(自 制、外购等)、处理方式(库存、选配等)以及同会计科目的关系,使任何一种物料都必须归 属于至少一种分类之下。 其次,确认每一项物料编码(即物料号)都是唯一的,并为每一种物料建立各自的物料 文档。只有建立了物料文档的物料才允许进入物料清单。 按照物料分类→物料编码→物料文档→物料清单的顺序依次编制,这是一个非常规 ·121· 图5. 5 以时间为坐标的产品结构图 范的操作程序。前项程序没有完成,后项程序不能进行。表5. 2是方桌的物料清单。 表5.方桌物料清单 2 物料号:10000 计量单位:件批量:10 现有量:8 物料名称:方桌X 分类码:08 提前期:1 累计提前期:28 层次物料号物料名称计量单位数量来源生效日期失效日期成品率累计提前期 1 11000 桌面A 件1.0 M 20150101 99999999 1.00 26.0 2 11100 面板C 件2.0 M 20150101 99999999 1.00 15.0 3 11110 板材O m2 2.0 B 20150101 99999999 0.90 12.0 2 11200 框棱D 件4.0 M 20150101 99999999 1.00 22.0 3 11210 方木P m3 0.2 B 20150101 99999999 0.90 20.0 1 12000 桌腿B 件4.0 M 20150101 99999999 1.00 17.0 2 12100 方木R m3 0.4 B 20150101 99999999 1.00 10.0 1 13000 螺钉E 件12.0 B 20150101 99999999 1.00 5.0 注:表中日期99999999 表示无限制;“生效日期”也可默认为建立物料清单的日期;系统按照规定的“生效日期” 和“失效日期”,到期自动显示需要替换的物料;来源栏中M为自制件,B为外购件。 (2)物料清单的作用。物料清单是企业所有核心业务都需要使用的“共享”文件,各 个业务部门都要依据统一的物料清单进行工作,具体表现在以下方面: ①是新产品报价的参考。 ②是编制生产计划、采购计划的依据。 ③是识别物料、追溯物流的依据。 ·221· ④是配套、领料的依据。 ⑤ 是跟踪生产过程的依据。 ⑥ 是采购和外协的依据。 ⑦ 是计算成本的依据。 ⑧ 使产品设计系列化、标准化和通用化。 上述工作涉及企业的销售、计划、物料、生产、供应、成本、设计、工艺等诸多部门。因 此,物料清单的准确度必须达到100%,它不仅是一种技术文件,也是一种管理文件,是联 系与沟通各个部门的纽带。 (3)建立物料清单的顺序。制造的产品是由多个单层结构即单层物料单构成的,只 需建立所有单层物料单,完整的产品物料清单就会由系统自动构成。在建立单层物料单 时,从低层父项开始,必须按照实际装配顺序依次录入该父项的所有元件及数量;最后建 立顶层(0层)父项的单层物料单。在装配线上,每个工位是按照零部件装配顺序排列的 ; 而且,流水生产线上的工位也要同货位对应,便于发送物料和统计消耗量。 3)MRP报表的运算 MRP系统的核心是计算物料需求量,而需求计算回答了3个问题:需要什么物料 ? 需要多少数量 ? 什么时间交付 ? 其实,这就是回答了物流需求的“期”与“量”的问题。 MRP报表的推算过程如下。 (1)推算物料的毛需求(gros requirements)。当物料同时有独立需求和相关需求 时,把独立需求加到相应时段的毛需求。并且,还需考虑层次码不同的同一物料毛需求的 汇总,不同产品对同一物料毛需求的汇总。 毛需求=相关需求+独立需求 (2)推算当期预计可用库存(projectedavailablebalance,PAB )。根据现有库存、已 分配量推算初始时段当期预计可用库存。 PAB=现有库存-已分配 (3)推算PAB初值。根据上期末预计可用库存、计划接收和毛需求推算特定时段的 PAB初值。 PAB初值=上期末预计可用库存+计划接收-毛需求 其中,计划接收(scheduledreceipts)是指在报表的计划日期之前已经下达的订单,而不是 在计划日期当日及以后完成的数量。 (4)推算净需求(netrequirements)。根据安全库存推算特定时段的净需求。毛需求 是指“需要多少”,而净需求是指“还缺多少”。 当PAB初值≥安全库存,则 净需求= 0 当PAB初值<安全库存, 则 净需求=安全库存-PAB初 值 (5)推算计划产出(plannedorderrequirements)。为了满足净需求,根据批量、批量 增量推算特定时段的计划产出。 (6)推算预计可用库存。根据PAB初值、计划产出推算特定时段的预计可用库存。 预计可用库存=PAB初值+计划产出 ·321· (7)递增一个时段,分别重复(3)~(6), 循环计算至计划期终止。 (8)推算计划投入(plannedorderreleases)。根据提前期、成品率推算计划期全部的 计划投入量。 下面以产品方桌X、桌面A、面板C为例说明MRP 是如何根据产品结构逐层展开计 算各层物料的需求量。假定方桌X已经过MPS 推算出计划产出和计划投入,方桌X与 其他物料的提前期、现有库存量、已分配量、安全库存、批量、批量增量等均为已知。主要 过程如下。 (1)推算X对A形成的毛需求,3所示。 如表5. 表5. 3X 对A形成的毛需求 层次码提前期物料时段当期 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 X MPS 计划产出量20 15 15 15 10 MPS 计划投入量20 15 15 15 10 1 1 A 毛需求15 15 15 10 某一时段下层物料的毛需求是根据上层物料在该时段的计划投入和上下层数量关系 计算得出的。例如,在时段1,X的计划投入为15,引发对A的毛需求为15 。 所示 ( 。 2)推算A的PAB 初值、净需求、计划产出、预计可用库存、计划投入,如表5. 4 表5. 4A 的需求计算 层 次 码 提 前 期 现 有 量 分 配 量 安 全 库 存 批 量 物 料 时段 当 期 1 2 3 4 5 6 7 8 9 1 1 5 10 A 毛需求15 15 15 10 计划接收量 (PAB 初值) -10 -15 -10 -10 预计可用库存量5 0 0 5 5 0 0 0 0 净需求10 15 10 10 计划产出量10 20 10 10 计划投入量10 20 10 10 在时段1,A的上期末预计可用库存为5,计划接收为0,毛需求为15,PAB 初值= 5+0-15=-10,说明将出现短缺,则净需求是10,所以引发1个批量的计划产出,即计 划产出量=1×10=10 。预计可用库存=-10+10=0。 (3)推算A对C形成的毛需求,如表5. 5所示。 某一时段面板C的毛需求是根据上层桌面A在该时段的计划投入和C、A间数量关 ·421·